Gedruckte Elektronik – Printed electronics – printelectric®
Alle Infos zu gedruckter Elektronik von Witte Technology
Was ist gedruckte Elektronik?
Gedruckte Elektronik bezeichnet elektrische/elektronische Bauteile, die aus “verdruckbaren” Materialien hergestellt werden. Mittels bekannter Druckverfahren wie Sieb-, Flexo- oder Tiefdruck entstehen Einzelschichten, die verschiedene elektronische Eigenschaften aufweisen. Zu diesen Bauteilen gehören Leiterbahnen, Batterien, Sensoren, OLEDs und mehr. Gedruckte Elektronik ermöglicht Kompaktheit und Kosteneffizienz, wodurch sie in vielen Branchen angewendet wird, z.B. in OLED-Fernsehern, Temperatursensoren für Verpackungen, flexiblen Displays, gedruckten Sensoren für die Autoindustrie und vieles mehr.
Wie gedruckte Elektronik (printed electronics) entwickelt und produziert wird
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Neue Sensor-Techniken
Der Vorteil von gedruckter Elektronik:
Extrem dünne, flexible und teilweise transparente elektronische Komponenten für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete – zum Beispiel in den Bereichen Unterhaltungselektronik, Verpackungstechnik, Automobil, Pharma, Energie oder Haushaltsgeräte.
Das Ergebnis sind innovative Produkte wie Touch-Sensoren, flexible Displays oder Solarzellen, Leuchtfolien oder Smart Labels, vollständig gedruckte Bauteile für die Umsetzung des Internet der Dinge (IdD) bzw. Internet of Things (IoT).
Die Anwendungsbereiche:
Wie präsent die gedruckte Elektronik in unserem Alltag bereits ist, zeigen serienmäßige Anwendungen beispielsweise im Automobilbau: Unter anderem gedruckte Antennen, integrierte Drucksensoren zur Sitzbelegungserkennung und Rückspiegel mit einer Abblendfunktion, sowie medizinische Teststreifen im Bereich der Pharmaindustrie.
Gedruckte Elektronik wird u.a. verwendet für
- Sensoren
- Solarzellen
- Batterien
- Displays
- Leuchtflächen
- Heizflächen
- Tastaturen
So werden aus einfachen Produkten intelligente Objekte. Bisher noch Vision, aber technisch möglich sind Leuchttapeten oder intelligente Lebensmittelverpackungen für eine lückenlose Überwachung der Kühlkette.
Neue Impulse für den Energiesektor bieten organische Photovoltaikzellen, mit denen sich ganze Gebäude bestücken lassen.
Die Technik der gedruckten Elektronik
Printed electronics, das sind elektrisch leitende oder halbleitende Funktionsfluide, die großflächig und kostengünstig auf Folie, Papier, Glas oder Textilien gedruckt werden und durch ihre spezifischen Eigenschaften funktionelle Schichten oder auch komplexe Schaltungs-Layouts ermöglichen.
Durch den Einsatz der Drucktechnik wird somit die Erstellung von 2-dimensionalen, flexiblen, technischen Bauteilen umsetzbar, was ganz neue Möglichkeiten für zukünftige Neuentwicklungen bietet.
Darstellung möglicher Kombinationen von gedruckter und konventioneller Elektronik, wie z.B. Internet of Things (IoT).
Die Zukunft der gedruckten Elektronik
Innovative Technologien
Die Erforschung und Entwicklung von gedruckter Elektronik ist ein aufstrebendes Feld, das sich auf die Schaffung innovativer elektronischer Geräte konzentriert. In diesem Sektor arbeiten Fachleute wie Sarah Shishegaran daran, neue Technologien und Anwendungen zu entwickeln und voranzutreiben.
Was sind gedruckte Sensoren?
Eine faszinierende Technologie mit vielversprechender Zukunft. Die gedruckte Elektronik (printed electronics) als Funktionsdruck ist ein hervorragendes Beispiel bahnbrechender Drucktechniken. Zusammengefasst versteht man unter ihr mittels “verdruckbaren” Funktionsfluiden (“Materialien”) hergestellte elektrische/elektronische Bauteile – quasi gedruckte Sensoren. Die für die Bauteile notwendigen Einzelschichten werden mithilfe von bekannten Druckverfahren produziert, z. B. Sieb-, Flexo-, Tief- und Injekt-Druck, und können sowohl isolierend, elektrisch leitend als auch halbleitend sein.
Wir beschäftigen uns seit 2017 mit diesem zukunftsorientierten Thema und legen den Schwerpunkt auf die Kombination aus gedruckten Komponenten und Elementen der konventionellen Elektronik spezialisiert – sozusagen Hybrid-Elektronik oder PolyTronic. Bauteile, die zur Kategorie “gedruckte Elektronik” bzw. “printed electronics” gehören, sind unter anderem spezielle Leiterbahnen und Elektrodenstrukturen, Batterien, Sensoren, Heizelemente, NFC-Antennen, organische lichtemittierende Dioden (OLED), organische Photovoltaik (OPV) sowie Transistoren. Vergleicht man etwa den gedruckten Transistor mit dem der konventionellen Elektronik, ist der kleinste über Druckverfahren herstellbare Transistor um ein tausendfaches größer (µm-Bereich) als in der konventionellen Elektronik (nm-Bereich).
Die Entwicklung gedruckter Sensoren
Mittlerweile gibt es zahlreiche Anwendungsbereiche, in denen die gedruckte und organische Elektronik verwendet wird. Ihre Vorzüge wie Kompaktheit, Kosten- und Energieeffizienz ebnen ihr sogar den Weg in die breiten Massenmärkte und eröffnen vielen Branchen ungeahnte technische und gestalterische Möglichkeiten.
Entwicklung gedruckter Sensoren
Die Möglichkeiten der gedruckten Sensoren
Form und Gestalt für z.B. gedruckte Batterien oder Antennen sind nahezu beliebig. Neben den aktuellen OLED-Fernsehern, die mit im Vakuum aufgedampften OLED-Bauteilen bestückt werden, gilt dies z. B. für:
- Temperatursensoren für Lebensmittelverpackungen
- elektronische Produkt-Label zum Schutz vor Fälschungen
- extrem dünne und flexible Displays
- Leuchtfolien
- gedruckte Sensoren und Antennen für die Automobil-Industrie
- gedruckte Batterien
- sowie vieles mehr
Der Sauberraum zur Qualitätssicherung für gedruckte Elektronik
Dr. Philip Renners im Sauberraum
Anwendungen und Fortschritt
Sauberräume (auch Reinräume genannt) sind in der Elektronikentwicklung und -produktion entscheidend. Die Technologie entwickelt sich stetig weiter, um den gestiegenen Anforderungen gerecht zu werden und die Qualität in der Branche zu gewährleisten.
Der Sauberraum als Qualitätsgarant
In der Entwicklung moderner gedruckter Elektronik ist der Sauberraum unverzichtbar. Hier werden Umweltbedingungen streng kontrolliert, um Verunreinigungen zu minimieren und die Präzision der Elektronik zu sichern.
Ein Sauberraum gewährleistet Luftreinheit, Temperatur und Feuchtigkeit, um hochpräzise Elektronikkomponenten herzustellen. Dies sichert die Qualität und Zuverlässigkeit der gedruckten Elektronikprodukte. Zusätzlich dazu minimiert ein Sauberraum auch das Risiko von Verunreinigungen, die während des Herstellungsprozesses die Leistung und Lebensdauer der Elektronikkomponenten beeinträchtigen könnten.
Gedruckte Elektronik bei der Witte Technology GmbH – ganz neu: Digital Tamper Loop
Obwohl der Kernbereich der Witte Technology GmbH ursprünglich im Label- und Sicherheitsdruck lag (und liegt), haben wir uns bereits frühzeitig dazu entschlossen, die gedruckte Elektronik mit in unser Leistungsportfolio aufzunehmen. Dadurch haben wir schnell erkannt, dass sich zwischen den verschiedenen Segmenten, insbesondere hinsichtlich digitaler und gedruckter Sicherheitsmerkmale, interessante Synergieeffekte ergeben. Momentan bieten wir gedruckte Batterien, NFC-Antennen, Sensorelemente, smarte Verpackungen (SmartPack) und teilweise SmartLabel an, während wir parallelkomplexe Bauteile entwickeln. Dabei setzen wir vor allem auf R2R Sieb- und Flexodruck sowie S2S Siebdruck.
Ganz neu sind digitale Siegel, die sogar unsichtbare Manipulationen nachweisen und diese sofort an Ihr Smartphone senden. Das ist rund um das Thema “gedruckte Sensoren” der Manipulationsschutz der neuen Generation. Erfahren Sie gerne direkt mehr über unseren Bereich Digital Tamper Loop! Außerdem haben wir einen eigenen Cleanroom eingerichtet, um die Arbeits- und Entwicklungsbedingungen auf ein neues Level zu heben und Ihnen noch präzisere Lösungen zu präsentieren.
Sie möchten mehr über das Thema erfahren? Dann scheuen Sie sich nicht, uns zu kontaktieren. Unsere Experten stehen Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihre Fragen zu beantworten. Das gilt selbstverständlich auch dann, wenn Sie eine unverbindliche Beratung zu einem anderen unserer zahlreichen Fachbereiche wünschen: Vom Thermotransferdrucker über selbstklebende Etikettenlösungen bis hin zur gedruckten Elektronik sind wir gerne für Sie da!
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Häufige Fragen zu gedruckter Elektronik – FAQ
Was ist gedruckte Elektronik?
Gedruckte Elektronik (auf Englisch: printed electronics) bezeichnet elektronische Bauteile, die mittels herkömmlicher Druckverfahren und spezieller “verdruckbarer” Materialien erzeugt werden. Diese Technologie ermöglicht flexibel formbare, kosteneffiziente und energieeffiziente Produkte, wie zum Beispiel spezielle Leiterbahnen, Batterien, Sensoren und OLEDs.
Welche gedruckten Elektronikprodukte bietet die Witte Technology GmbH an?
Die Witte Technology GmbH bietet eine Reihe von gedruckten Elektronikprodukten an, darunter gedruckte Batterien, NFC-Antennen, Sensorelemente, smarte Verpackungen und SmartLabels. Darüber hinaus entwickeln wir komplexe Bauteile und haben neuartige digitale Siegel eingeführt. Wir beraten Sie gerne für Anpassungen für Ihre Produkte.
Was sind die Vorteile und Anwendungen der gedruckten Elektronik?
Gedruckte Elektronik bietet Vorteile wie Kompaktheit, Kosten- und Energieeffizienz. Anwendungen finden sich in vielen Bereichen, beispielsweise in OLED-Fernsehern, Temperatursensoren für Lebensmittelverpackungen, elektronischen Produktlabels, extrem dünnen und flexiblen Displays, Leuchtfolien und gedruckten Sensoren für die Automobilindustrie.
Welche Bauteile gehören zur Kategorie “gedruckte Elektronik”?
Zur gedruckten Elektronik gehören Bauteile wie spezielle Leiterbahnen und Elektrodenstrukturen, Batterien, Sensoren, Heizelemente, NFC-Antennen, organische lichtemittierende Dioden (OLED), organische Photovoltaik (OPV) und Transistoren.
Wo kann ich weitere Informationen über gedruckte Elektronik erhalten?
Bei der Witte Technology GmbH sind Experten bereit, Ihre Anfragen rund um die gedruckte Elektronik zu beantworten und Beratung in diesem Bereich anzubieten. Über das Kontaktformular oder die Rufnummer bieten wir Ihnen jederzeit weitere Informationen.
Laden Sie hier den printelectric®-Flyer herunter!
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Ihr Ansprechpartner – Danny Nitzsche
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Ihr Ansprechpartner aus der Forschung und Entwicklung – Dr. Philip Renners
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